Работа СКС Cat.6А в сетях 10 Гбит/с Ethernet. Часть II: сети 10 GBE.

Сети 10 Гбит/с Ethernet

Категория СКС Cat.6А является в настоящее время самым распространенным кабельным решением с гарантией развития на будущее (как говорят специалисты, «future proof»). Как правило, замена активного сетевого оборудования в период эксплуатации СКС может составлять от трех до пяти раз за весь гарантийный жизненный цикл кабельной системы, равный  15-20 годам. Так что СКС, инсталлированная сегодня, будет поддерживать, по крайней мере, два поколения будущих ЛВС с протоколом Ethernet.

По мере развития технологий передачи данных и по оценкам специалистов, протокол передачи  10 ГБит/с Ethernet (10 GBE) ожидается с внедрением и инсталляцией в сетях ЛВС, вплоть до 2020 года. Поэтому, необходимо изначально рассматривать возможность развертывания лучшей кабельной системы, как минимум категории 6А. Данная категория кабельных компонентов СКС была тщательно протестирована и доказала свою 100% совместимость с передачей протокола 10 GBE  для кабельных систем с большим запасом по характеристикам. Кабель СКС Cat6 тоже в состоянии передавать данные со скоростью 10 ГБит/с  по каналам кабельных систем  на максимальных расстояниях до 37 м, что является приемлемым, например, в центрах обработки данных (ЦОД). Но, все же, это нежелательно из-за возможности влияния межкабельных наводок на длинах  до 100 м и по причине влияния  ANEXT и других кабельных характеристик передачи.

10 GBE и кабель СКС Cat.6A U/UTP

Конструкция кабеля Cat.6А, построена таким образом, чтобы свести к минимуму переходные помехи и ANEXT. Дополнительные мероприятия заключаются в установке большего сечения  медных проводников (23 AWG, как минимум), меньшего шага скрутки, организации дополнительного внутреннего воздушного пространства, установке внутреннего межпарного разделителя и утолщении внешней оболочки. Эти дополнения, как правило, увеличивают внешний диаметр кабеля. Кабель U/UTP Cat.6A может иметь внешний диаметр до 0,35”, по сравнению с аналогичным показателем 0,25” для U/UTP кабеля категории 6. На практике, увеличение внешнего диаметра кабеля создает большие расстояния между парами в соседних звеньях СКС, уменьшая, тем самым, влияние сигналов между соседними каналами СКС. Но, все же, кабель U/UTP Cat.6A также подвержен влиянию ANEXT.

Согласно стандартам, параметр ANEXT может быть минимизирован, путем оптимизации прокладки кабелей СКС U/UTP категории 6A в кабельканалах и лотках при неплотной прокладке и в небольших кабельных пучках с сохранением пространства между кабелями. Это в корне отлично от тех представлений, с которыми мы долго имели дело при прокладке кабельных трасс на СКС категории 5е или 6. Плотный монтаж кабельных пучков представляет наихудший сценарий, при котором шесть кабелей расположены вокруг одного, таким образом, что центральный кабель окажется под отрицательным воздействием параметра ANEXT. Кабель U/UTP Cat.6A также необходимо протестировать на влияние по параметру ANEXT.  Это сложный и трудоемкий процесс, где все возможные комбинации пар проводников должны быть протестированы на соответствие нормам по параметрам ANEXT и FE ANEXT (Far-End ANEXT). Процедура измерений может занять до 50 минут при тестировании одного звена СКС в пучке из 24 кабелей U/UTP  Cat. 6А.

10 GBE и кабель СКС Cat.6A F/UTP

Влияние параметра ANEXT и время, необходимое для его тестирования можно значительно уменьшить, если использовать экранированные кабели и оборудование, позволяющее выполнить защиту от электромагнитных наводок соседних кабелей в каналах СКС.

Проведенные исследования показали, что кабель СКС Cat.6А F/UTP намного эффективнее противодействует параметру влияния ANEXT, нежели кабель категории 6A без экранирования, т.е. U/ UTP.  Тем самым обеспечивается значительно больший запас по  характеристикам  (до 20 дБ) для передачи 10 Гбит/с Ethernet по медной витой паре.

Экран из фольги действует как барьер, предотвращающий воздействие  EMI/RFI (электромагнитных влияний и радиочастотной интерференции) на кабельные пары проводников от соседних кабелей. По сути, фольга экранирует электромагнитный фон и посторонние помехи от различных технических устройств, люминесцентного освещения, электродвигателей и других источников электромагнитных помех, а также радиочастотные помехи от мобильных телефонов, беспроводных точек доступа и сети радиовещания. Дополнительно, экран из фольги предотвращает излучение сигналов данных за пределы кабеля, что делает кабель СКС более защищенным и надежным для передачи корпоративных данных.

Кабель СКС Cat.6A U/UTP в сравнении с F/UTP

Неэкранированные кабели категории 6 всегда имеют меньший внешний диаметр, нежели их экранированные версии, в связи с чем, они более просты в монтаже. К сожалению, это не справедливо в отношении кабеля категории 6A U/UTP, инсталляция которого представляет большую проблему для монтажника. Кабель категории 6A U/UTP имеет больший внешний диаметр, нежели кабель категории 6А F/UTP. Так, кабель U/UTP Cat.6A имеет внешний  диаметр 0.354", а кабель категории 6А F/UTP имеет примерный внешний диаметр от 0.265"-0.30". Это даже меньше внешнего диаметра кабеля U/UTP категории 6А.

Хотя разница между внешними диаметрами экранированного и неэкранированного кабеля и не очень заметна, этот факт может оказаться существенным при заполнении кабельных каналов и лотков. Увеличение наружного диаметра кабеля с шагом 0.1", от 0,25"- 0,35", например, дает увеличение  объема наполнения кабеленесущих конструкций, в среднем, на 21%. В целом, кабели категории 6А F/UTP обеспечивают емкость наполнения кабельных лотков, как минимум, на 35% больше, нежели кабели той же категории, но конструкции U/UTP.

Другим «побочным эффектом» от использования кабелей СКС Cat.6А конструкции U/UTP, является снижение плотности соединительного кабельного оборудования в коммутационных панелях. Это приводит, как правило, к увеличению затрат и потребует большего объема  оборудования кабеленесущих систем, более тщательной инсталляции кабеля, компонентов СКС и более продолжительных процедур тестирования по причине наличия  ANEXT.

Тем не менее, стандартный экранированный кабель всегда был сложнее в работе и инсталляции. Но это не тот случай. Кабель СКС категории 6А F/UTP, на самом деле, проще в работе, требует меньше пространства для организации требуемого радиуса изгиба и использует меньшие объемы в кабелепроводах, кабельных лотках и кабельных каналах. Кроме того, инновации в технологии и процедурах заделки сделали кабель Cat.6А F/UTP значительно проще, нежели объемный кабель U/UTP аналогичной категории. В конструкции кабеля F/UTP экран должен полностью окружать кабель по всей его длине и быть непрерывными для всего канала СКС. Это может быть выполнено установкой  экранированных коммутационных панелей  и применением экранированных разъемов в информационных розетках кабельного канала. С точки зрения заземления, оба кабеля, как F/UTP, так  и U/ UTP подпадают под требования стандарта TIA/EIA J-STD-607-A (Commercial Building Grounding (Earthing) and Bonding Requirements for Telecommunications.

Преимущества кабеля СКС Cat. 6A F/UTP  над U/UTP

В заключение, опишем преимущества использования кабеля СКС категории Cat.6A F/UTP над кабелем U/UTP аналогичной категории в сетях 10 GBE:

1. Экранированный кабель минимизирует межкабельные наводки ANEXT и проблемы с электромагнитными влияниями и радиочастотной интерференцией как в работе, так и при тестировании и сертификации всей системы СКС.

2. Улучшенная безопасность передачи данных, вследствие наличия кабельного экрана.

3. Уменьшенные вес и размеры обеспечивают кабелю более высокие характеристики при инсталляции в пересчете на порт оборудования.

4. Меньший внешний диаметр кабеля облегчает монтаж и уменьшает инсталляционные расходы.

5. Экранированный кабель использует меньше пространства в кабельных лотках и каналах.

 

Евгений Запорощенко, к.т.н., доцент, главный технический специалист

ООО «Сонет Инвест»

www.sonet.ru                

Опубликовано: 29.12.15